2013年春建筑施工试题及答案土木10Z

2013年6月21日周五           16:00-17:40

建筑施工技术课程24学时1.5学分 考试形式：开卷

专业年级：土木工程2010级，总分100分，占总评成绩70%

注：此页不做答题纸，请将答案写在答题纸上

一、问答题：基坑开挖与降水对邻近建筑物有什么危害？（3分）应采取什么措施？（6分）

答：基坑开挖与降水对邻近建筑的危害：在基坑开挖时常需进行降水，当在弱透水层和压缩性大的粘土层中降水时，由于地下水流失造成地下水位下降、地基自重应力增加、土层压缩和土粒随水流甚至被掏空等原因，会产生较大的地面沉降。（1分）又由于土层的不均匀性和降水后地下水位呈漏斗曲线，四周土层的自重应力变化不一致而导致不均匀沉降，使周围建筑物基础下沉或房屋开裂。（1分）另外，当在粉土地区建造高层建筑箱基，用钢板桩和井点降水开挖坑基时，除降水期间有沉降外，在拔钢板桩时也会导致邻近建筑物的沉降和开裂。（1分）

      在基坑降水开挖中，为防止因降水影响或损害降水影响范围内的建筑物，可以采取以下几措施：

1，减缓降水速度，勿使土粒带出。（1分）具体做法是加长井点，减缓降水速度（调小离心泵阀），并根据土的粒径改换滤网，加大砂滤层厚度，防止在抽水过程中带出土粒。（1分）

2，在降水区域和原有建筑之间的土层中设置一道固体搞渗屏幕（止水帷幕）。（1分）即在基坑周围设一道封闭的止水帷幕，使基坑外地下水的渗流路径延长，以保持水位。止水帷幕的设置可结合挡土支护结构设置或单独设置。常用的有深层搅拌法、压密注浆法、密排灌注桩法、冻结法等。（1分）

3，回灌井法。（1分）即在建筑物靠近基坑一侧，采用回灌进（沟），向土层内灌入足够量的水，使建筑物下保持原有地下水位，以求邻近建筑物的沉降达到最小程度。回灌井点是防止井点降水损害周围建筑物的一种经济、简便、有效的方法，它能将井点降水对周围建筑物的影响减到最低程度。为确保基坑施工的安全和回灌的效果，回灌井点与降水井点之间应保持一定的距离，一般不宜小于6m，降水与回灌应同步进行。（1分）

二、问答题：预制钢筋混凝土桩的沉桩顺序常见的有几种？（3分）需要考虑哪些因素？（6分）确定沉桩顺序的原则有哪些？（4分）沉桩顺序确定之后还有注意哪些问题？（3分）

答：1、沉桩的顺序一般有：逐排沉设、（1分）自中间向四周沉设，（1分）分段沉设（1分）等三种情况。

    2、确定沉桩顺序时应考虑的因素很多，如桩的拱应条件和桩的起吊进入桩架导管是否方便；（1分）沉桩时产生的挤土，（1分）是否会造成先沉入的桩被后沉入的桩推挤而发生位移，（1分）或后沉入的桩被先沉入的桩挤紧而不能入土；（1分）桩架移位是否方便，（1分）有无空跑现像等（1分）。其中挤土为主要因素。

3、确定沉桩的顺序的原则如下：1、从中间向四周沉设，由中及外；（1分）2、从靠近现有建筑物最近的桩位开始沉设，由近及远；（1分）3、先沉设入土深度深的桩，由深及浅；（1分）4、先沉设断面大的桩，由大及小。（1分）

4、沉桩顺序确定后，还需要考虑桩架是往后的“退沉桩”还是向前的“顶沉桩”。 （1分）当沉桩地面标高接近桩顶设计标高时，由于桩尖持力层的标高不可能完全一致，而预制桩又不能设计成各种不相同的长度，因此桩顶高出地面是不可避免的，在此情况下，桩架只能采取往后“退沉桩”，不能事先将桩布置在地面，只能随沉桩而运桩。（1分）如沉桩后柱顶的实际标高在地面以下，则桩架可以采取往前“顶沉桩”的方法，此时只要场地允许，所有的桩都可以预先布置好，避免场内二次搬运。（1分）

三、问答题：在锤击沉桩工艺中，采用柴油锤打桩时，应注意哪些问题？（10分）

答：1，打桩属隐蔽工程，为确保工程质量，分析处理打桩过程中出现的质量事故和为工程质量验收提供必要的依据，因此打桩时必须对每根的施打，进行必要的数值测定并做好详细纪录。（1分）

      2，打桩时严禁打偏，因偏打会使桩头某一侧产生应力集中，造成压弯联合作用，易将桩打坏。为此，必须使桩锤、桩帽和桩身轴线重合，衬垫要平整均匀，构造合适。（1分）

      3，桩顶衬垫弹性应适宜，如果衬垫弹性合适会使桩顶受锤击的作用时间及锤击引起的应力波波长延长，而使锤击应力值降低，从而提高打桩效率并降低桩的损坏率。故在施工过程中，对每一根桩均应适时更换新衬垫。（1分）

      4打桩入土的速度应均匀，连续施打，锤击间歇时间不要过长。否则由于土的固结作用，使继续打桩受阻力增大，不易打入土中。钢管桩或预应力混凝土管桩打设如有困难，可在管内取土助沉。（1分）

      5，打桩时如发现锤的回弹较大且经常发生，则表示桩锤太轻，锤的冲击动能不能使桩下沉，应及时更换重的桩锤。（1分）

     6，打桩过程中，如桩锤突然有较在回弹，则表示桩尖可能遇到阻碍。此时须减小锤的落距，使桩缓慢下沉，待穿过阻碍层后，再加在落距并正常施打。如降低落距后，仍存在这种回弹现象，应停止锤击，分析原因后再行处理。（1分）

     7，打桩过程中，如桩的下沉突然加大，则表示可能遇到软土层，洞穴，或桩尖，桩身已遭受破坏。此时也应停止锤击，分析原因后再行处理。（1分）

     8，若桩顶需打至桩架导杆底端以下或打入土中，均需送桩。送桩时，桩身与送桩的纵轴线应在同一垂直轴线上。（1分）

     9，若发现桩已打斜，应将桩拔出，探明原因，排除障碍，用砂石填孔后，重新插入施打。若拔桩有困难，应在原桩附近再补打一桩。（1分）

     10，打桩时尽量避免使用送桩，因送桩与预制桩的截面有差异时，会使预制桩受到较大的冲击力。此外还会导致预制桩入土时发生倾斜。（1分）

四、问答题：滑动模板的滑升过程主要分为几个阶段？各阶段应注意哪些问题？（10分）

答：1、模板的滑升可分为初滑、正常滑升、末滑三个主要阶段。（1分）

2、初滑阶段是指工程开始进行的初次提升模板阶段（包括在模板空滑后的首次继续滑升）初滑阶段主要对滑模装置和混凝土凝结状态进行检查。（1分）初滑操作的基本做法是：混凝土分层（分层浇筑厚度200-300mm,分层间隔时间小于混凝土凝结时间）浇筑到模板高度的自作主张自作主张2/3,当第一层的混凝土的强度达到出模强度（即混凝土能保持自承重，用手按混凝土表面有湿迹，但不凹陷时）进行试探性的提升，即将模板提升1-2个千斤顶行程30-60 mm，观察并全面检查液压系统和模板系统工作情况。（1分）试升后每浇筑200-300mm高度，再提升3-5个千斤顶行程，直至浇筑到距模板上口约50-100 mm即转入正常滑升阶段。（1分）

3、正常滑升阶段是指经过初滑后，浇筑混凝土，绑扎钢筋和提升模板这三个主要工序处于有节奏地循环操作中，混凝土浇筑高度保持与提升高度相等，并始终在模板上口约300 mm内操作。（1分）在正常滑升阶段，模板滑升速度是影响混凝土施工质量和工程进度的关键因素。原则上滑升速度应与混凝土凝固程度相适应，并应根据滑模结构的支承情况来确定。（1分）当支承杆不会发生失稳时，滑升速度可按混凝土出模强度来确定；当支承杆受压可能会发生失稳时，滑升速度由支承杆的稳定性来确定。（1分）在正常气温条件下，滑升速度一般控制在150-300 mm/h范围内。（1分）

4、末滑阶段是配合混凝土的最后浇筑阶段，模板滑升速度比正常滑升时稍慢。（1分）混凝土浇完后，尚应继续滑升，直至模板与混凝土脱离不致被粘住为止。（1分）

五、问答题：泵送混凝土应该注意哪些问题？（10分）

答：泵送混凝土的输送能力除与输送泵的性能有密切关系外，还受到混凝土配合比的影响，应注意以下几个问题：

1、水泥用量。因水泥在管内起润滑作用，因此为了保证混凝土泵送的质量，泵送混凝土中最小水泥用量不宜小于300kg/m3。（1分）

2、坍落度。坍落度低，即混凝土中单位含水量少，泵送阻力就增大，泵送能力就下降。但坍落度过大易漏浆，增加混凝土的收缩，还可能引起粗骨料的离折，导致润滑作用损失而堵管。泵送混凝土当泵送高度为30m以下时，坍落度为100-140mm；当泵送高度为30-60m时，坍落度为140-160mm；当泵送高度为60-100m时，坍落度为160-180mm；当泵送高度在100m以上时，坍落度为180-200mm。（1分）

3、骨料种类。泵送混凝土骨料以卵石和河砂最为合适。碎石由于表面积大，棱角多，在水泥浆数量相同情况下，使用碎石的混凝土，其泵送能力差，管内阻力也大。一般规定，泵送混凝土中粗骨料最大粒径与输送管径之比：泵送高度在50m以下时，碎石不宜大于1 ：3，卵石不宜大于1 ：2.5；当泵送高度在50-100m时，宜在1 ：3～1 ：4；泵送高度在100m以上时，宜在1 ：4～1 ：5。（1分）

4、骨料级配合砂率。为了把堵管的可能性降至最低，骨料级配的均匀性很重要，对直径为150 mm的输送管，可采用5～40 mm连续级配的石子；对直径为125 mm的输送管，可采用5～31.5 mm连续级配的石子。流态水泥浆是粗骨料悬浮其间的泵送介质，因此，泵送混凝土砂率比一般混凝土高约35％～45％，其中通过0.315 mm筛孔的中砂应不少于15％。（1分）

5、水灰比与外加剂。水灰比的大小对混凝土的流动阻力有较大影响，因此，泵送混凝土的水灰比（水胶比）宜为0.4～0.6。为了提高混凝土的流动性，减少输送阻力，防止混凝土离析，延缓混凝土凝结时间，宜在混凝土中掺适量的外加剂。外加剂的品种和掺量具体情况由试验确定。（1分）

6、掺合料。一般采用粉煤灰，掺入适量的粉煤灰能减少对管壁的摩擦力，改善可泵性，掺用的粉煤灰应符合一、二级的要求。（1分）

7、组织泵送混凝土施工时，必须保证混凝土泵的连续工作，输送管道布置尽可能直，转弯要缓，管段接头要严，少用锥形管，以减少压力损失。为减少阻力，使用前先泵送适量的水泥浆或1 ：2水泥砂浆，以润滑输送管壁内壁。在泵送过程中，泵的受料斗应充满混凝土，以免吸入空气形成堵塞。（1分）

8、泵送结束后，应用水及海绵球将残存的混凝土挤出并清洗管道。（1分）

9、泵送混凝土浇筑的结构，要加强养护，防止因水泥用量较大而引起收缩裂缝。（1分）

10、将混凝土泵安装在汽车上便成为混凝土泵车，车上还装有可以伸缩或屈折的“布料杆”其末端的橡胶软管，可将混凝土直接送到浇筑点，使用十分方便。（1分）

六、计算题：某高层住宅楼地下室形状及平面尺寸如图所示，其地下室底板垫层的底面标高为-5.20米，天然地面标高为-0.50米。根据地质勘察报告，地面至-1.50米为杂填土，-1.5至-9.5米为细砂层，-9.5米以下为粉质粘土，地下常水位标高为-1.50米，经试验测定，细砂层渗透系数K = 6.7m/d 。因场地较为宽裕基坑放坡开挖，边坡采用 1：0.5，为施工方便，坑底开挖平面尺寸比设计平面尺寸每边放出1.5米。试确定轻型井点系统的布置（画出平面布置与高程布置图）并计算之。(20分)

七、计算题：试编制下图所示 5 根L1梁的钢筋配料单。（10分）

各种钢筋的线重量如下：A8(3.875N / m)；A 14(11.85N / m)； B32(61.9N/ m) 。

八、计算题：某工程浇筑混凝土柱与梁，需要配置强度为C35的混凝土，用普通硅酸盐水泥。该施工单位同类工程混凝土抗压强度的试验历史资料表明，强度均方差，水泥强度的富裕系数为1.02，水泥密度，砂为中砂，表观密度，现场测定砂的含水率为5%。石子为碎石，表观密度，现场测定石的含水率为2%，拌合水为自来水。混凝土不加外加剂。构件截面尺寸最小为240mm，钢筋最小净间距为40mm。浇筑时间为春夏之交，无冻害。采用振捣施工，塌落度取35~50mm。现场使用袋装水泥，每袋水泥为50公斤。现场使用一台强制式搅拌机，该机的出料容积为0.6立方米。请您为施工班组制定混凝土现场配合比。（15分）